1.項目背景
太湖位于長江三角洲的南部，正常水位3公尺時湖面積2,250平方公里，平均水深1.94公尺，蓄水27.2億立方公尺，屬于大型碟狀淺水湖泊。近年來，太湖地區人口和經濟迅速發展，太湖長期沉積的富營養底泥與人類活動排放入湖的營養物相疊加，導致湖泊營養化日益嚴重。然而太湖環境保護和治理措施相對滯后，自上世紀90年代初以來，太湖幾乎年年都暴發不同程度的藍藻水華，尤其是2007年，太湖出現了大面積藍藻水華，造成了重大的經濟損失和嚴重的社會影響。
“十五”期間環太湖地區各級政府雖然在點源、面源控制開展了大量工作，但是由于流域的人類活動和經濟的快速發展，從太湖西北部進入太湖的污染物總量仍然逐年升高，太湖水質尚未得到根本改善。針對太湖水質情況，北京金控自動化技術有限公司開發了一套水質移動監測以及水華預測的系統，搭建在太湖水質監測船只上，實時監控水質參數信息，評價水體富營養化，對水華發生進行預測，提前預報水華的爆發，有效地監控全湖的水質情況。
2.項目概述
水質移動監測以及水華預測系統主要包括三個方面：現場水質數據采集、3G無線信道傳輸、上位監測中心，其總體框架見鏈接。
現場水質數據采集
本系統是以防治太湖水華爆發為目的搭建的，因此水質檢測項目涵蓋了總磷(TP)、總氮(TN)、pH、溶解氧（DO）、葉綠素a(Chla)、透明度(SD)、水溫、水色、地理位置等水華預警中的監測指標。對于不同的監測項目，傳感器類型各不相同，監測方式各異，根據其特點將傳感器布置到優化設計的方位，以使監測更加有效可靠。各類儀表和傳感器通過電纜連接到數據采集處理終端，經過分析和處理獲得標準規格的數據。
3G無線信道傳輸
3G網絡采用寬帶射頻信道，支持高速率業務，采用自適應天線及軟件無線電技術，可以進行發信波束賦形，自適應地調整功率，減小系統自干擾，提高接收靈敏度，增大系統容量，其軟件無線電技術應用在基站及終端產品中，對提高系統靈活性、降低成本具有至關重要的作用。現場水質信息終端儀表通過3G無線信道傳輸，解決了儀表安放位置和布線的限制問題，能夠將大量的現場信息高速傳輸到上位檢測中心，具有高度的先進性和環境適應性。
上位監測中心
通過3G無線網絡傳輸上來的現場水質信息數據，按照時間以傳感器儀表的編號名稱依次存儲到SQL數據庫里。系統結合GPS定位，以GIS地理信息技術為主體，對船只的實時狀態和跟蹤狀態進行顯示。通過歷史路徑查詢可以將船只所走的路線按天的形式在GIS圖上顯示，雙擊即可獲得該移動點處水質信息的情況，對不同移動點的數據信息以折線圖的形式比較顯示。除了實時狀態查詢和歷史數據查詢外，系統還能實現水體的富營養化評價和水華預測，對太湖水華進行及時預警。
3.項目運行界面展示
系統實時監控界面
歷史數據查詢界面 歷史站點對比數據 水體富營養化評價界面水華預測界面
4.應用效果
該系統能快速、準確的完成太湖水質檢測數據的采集和無線傳輸，使檢測人員能夠實時查看船體行駛航線以及相應航路上的水質信息，還能夠查詢歷史數據，進行后期的處理。提供美觀友好的監控畫面，方便有關領導檢查和監視；對水體進行富營養化評價，預測發現異常即自動報警。該系統集流動監測、水上預測和快速預警等功能于一體，擴寬了太湖水域水質監測的范圍，能夠在船只巡邏的過程中實現水質的監控，觀測水體富營養化的變化狀態，具有相當完善的水華監控預警體系，自動化程度達到國內一流水平。
